结构化ASIC
结构化ASIC
结构化ASIC(Structured ASIC)是一种各项特性表现皆介于FPGAASIC间的订产型芯片,它在量产成本、逻辑门利用率、功耗用电、效能速度等表现上优于FPGA,但又不如纯ASIC表现的优异,同时也具有FPGA的可编程化逻辑功效,以及加速芯片的研发设计速度与修改弹性,使芯片能更快完成并投入市场,以及减省日后修改电路的成本耗费。
简介
结构化ASIC(Structured ASIC)是一种各项特性表现皆介于FPGAASIC间的订产型芯片,它在量产成本、逻辑门利用率、功耗用电、效能速度等表现上优于FPGA,但又不如纯ASIC表现的优异,同时也具有FPGA的可编程化逻辑功效,以及加速芯片的研发设计速度与修改弹性,使芯片能更快完成并投入市场,以及减省日后修改电路的成本耗费。
结构化ASIC依然要开制光罩、依然要透过晶圆厂代产,但开制的光罩数目低于ASIC,且因具有一定的电路修改弹性,在弹性范畴内可不用再开制与修改光罩,也能够满足新修改需求,即弹性高于ASIC,不过若修改幅度过大,超过弹性范畴,依然需要编修光罩电路,即是开制新光罩来取代旧光罩。
目前提供结构化ASIC的知名业者主要有Altera、AMI Semiconductor、FujitsuNEC、ChipX(也称为Chip Express)、LSI Logic等,其中LSI Logic已在2006年4月宣布淡出结构化ASIC业务。
专用集成电路
专用集成电路(英语:Application-specific integrated circuit,缩写:ASIC),是指依产品需求不同而客制化的特殊规格集成电路;相反地,非客制化的是应用特定标准产品(Application-specific standard product)集成电路。
专用集成电路是由特定使用者要求和特定电子系统的需要而设计、制造。由于单个专用集成电路芯片的生产成本很高,如果出货量较小,则采用专用集成电路在经济上不太实惠。这种情况可以使用可编程逻辑器件(如现场可编程逻辑门阵列)来作为目标硬件实现集成电路设计。此外,可编程逻辑器件具有用户可编程特性,因此适合于大规模芯片量产之前的原型机,来进行调试等工作。但是可编程逻辑器件在面积、速度方面的优化程度不如全定制的集成电路。
一般专用集成电路的ROMRAM都在出厂前经过掩膜(MASK),如常用的红外线遥控器发射芯片就是这种芯片。
专用集成电路的特点是面向特定用户的需求,品种多、批量少,要求设计和生产周期短,它作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物,与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。
现场可编程逻辑门阵列
现场可编程逻辑闸阵列(英语:Field Programmable Gate Array,缩写为FPGA),它是在PAL、GAL、CPLD可编程逻辑器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了全定制电路的不足,又克服了原有可编程逻辑器件门电路数有限的缺点。
目前以硬件描述语言Verilog或VHDL)描述的逻辑电路,可以利用逻辑综合布局布线工具软件,快速地刻录至FPGA上进行测试,这一过程是现代集成电路设计验证的技术主流。这些可编程逻辑组件可以被用来实现一些基本的逻辑门数字电路(比如与门或门异或门非门)或者更复杂一些的组合逻辑功能,比如译码器等。在大多数的FPGA里面,这些可编辑的组件里也包含记忆组件,例如触发器(Flip-flop)或者其他更加完整的记忆块,从而构成时序逻辑电路
系统设计师可以根据需要,通过可编辑的连接,把FPGA内部的逻辑块连接起来。这就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者的需要而改变,所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。
FPGA一般来说比专用集成电路(ASIC)的速度要慢,无法完成更复杂的设计,并且会消耗更多的电能。但是,FPGA具有很多优点,比如可以快速成品,而且其内部逻辑可以被设计者反复修改,从而改正程序中的错误,此外,使用FPGA进行除错的成本较低。厂商也可能会提供便宜、但是编辑能力有限的FPGA产品。因为这些芯片有的可编辑能力较差,所以这些设计的开发是在普通的FPGA上完成的,然后将设计转移到一个类似于专用集成电路的芯片上。在一些技术更新比较快的行业,FPGA几乎是电子系统中的必要部件,因为在大批量供货前,必须迅速抢占市场,这时FPGA方便灵活的优势就显得很重要。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 16:32
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